《2025年一遍过高中物理必修第二册人教版》

5 一探照灯照射在云层底面上,云层底面是与地面平行的平面,如图所示,云层底面的高度为 $ h $,探照灯以角速度 $ \omega $ 在竖直平面内转动,当光束转到与竖直方向的夹角为 $ \theta $ 时,云层底面上光点的移动速度是 ( )


A.$ h\omega $
B.$ \frac{h\omega}{\cos \theta} $
C.$ \frac{h\omega}{\cos^2 \theta} $
D.$ h\omega \tan \theta $

答案： 5 C 当光束转到与竖直方向夹角为$\theta$时，云层底面上光点转动的半径为$\frac{h}{\cos\theta}$，线速度为$\frac{h\omega}{\cos\theta}$。设云层底面上光点的移动速度为$v$，则有$v\cos\theta = \frac{h\omega}{\cos\theta}$，解得$v = \frac{\omega h}{\cos^{2}\theta}$，选项C正确。

6 [2025 云南普洱期中考试]如图所示,用手握着细绳的一端在水平桌面上做半径为 $ r $ 的匀速圆周运动,圆心为 $ O $,角速度为 $ \omega $,细绳长为 $ L $,质量忽略不计,运动过程中细绳始终与小圆相切,且总是处于绷直状态。在细绳的另外一端系着一个质量为 $ m $ 的小球,小球在桌面上恰好在以 $ O $ 为圆心的大圆上做圆周运动。下列说法正确的是 ( )


A.小球做匀速圆周运动,速度大小 $ v ＞ \omega r $
B.小球做匀速圆周运动,速度大小 $ v = \omega r $
C.小球做匀速圆周运动,速度大小 $ v ＜ \omega r $
D.小球做变速圆周运动

答案： 6 A 手握着细绳做的是匀速圆周运动，运动过程中细绳始终与小圆相切，且细绳始终处于绷直状态，在题图中连接$O$点与小球，由几何关系可知小球做的也是匀速圆周运动，小球与手属于同轴传动，小球的速度$v = \omega\sqrt{r^{2} + L^{2}} ＞ \omega r$，故选A。

7 如图所示,陀螺在平铺于水平桌面的白纸上稳定转动,若在陀螺表面滴上几滴墨水,则由于陀螺转动甩出的墨水在纸上的痕迹最接近于 ( )


A.
B.
C.
D.

答案： 7 B 墨水飞出后，水平方向上做匀速直线运动，且速度方向与半径垂直，故ACD错误，B正确。

8 (多选)如图甲所示,在光滑水平转台上放一木块 $ A $,用细绳的一端系住木块 $ A $,另一端穿过转台中心的光滑小孔 $ O $ 悬挂另一木块 $ B $。当转台以角速度 $ \omega $ 匀速转动时,$ A $ 恰能随转台一起做匀速圆周运动,图乙为其俯视图,则 ( )

A.当木块 $ A $ 的角速度突变为 $ 1.5\omega $ 时,木块 $ A $ 将沿图乙中的 $ a $ 轨迹运动
B.当木块 $ A $ 的角速度突变为 $ 1.5\omega $ 时,木块 $ A $ 将沿图乙中的 $ b $ 轨迹运动
C.当木块 $ A $ 的角速度突变为 $ 0.5\omega $ 时,木块 $ A $ 将沿图乙中的 $ b $ 轨迹运动
D.当木块 $ A $ 的角速度突变为 $ 0.5\omega $ 时,木块 $ A $ 将沿图乙中的 $ c $ 轨迹运动

答案： 8 BD 当A的角速度为$\omega$时，绳的拉力等于A所需要的向心力，等于B的重力大小；当A的角速度突变为$1.5\omega$时，A所需向心力大于B的重力，A将做离心运动，由于绳子拉力不为零，故不可能做匀速直线运动，故轨迹可能为$b$，选项A错误，B正确；当A的角速度突变为$0.5\omega$时，A所需向心力小于B的重力，A将做近心运动，可能沿图乙中的$c$轨迹运动，选项C错误，D正确。

9 一把雨伞边缘的半径为 $ r $,且高出水平地面 $ h $。当雨伞以角速度 $ \omega $ 旋转时,雨滴自边缘甩出落在地面上成一个大圆周。这个大圆的半径为多少?

答案：
9 答案$r\sqrt{1 + \frac{2h\omega^{2}}{g}}$
解：如图所示，想象着实际情况，当以一定速度旋转雨伞时，雨滴被甩出做平抛运动，落在地上，形成一个大圆。

雨滴离开雨伞的速度为$v_0 = \omega r$，雨滴做平抛运动的时间为$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$，雨滴的水平位移为$s = v_0t = \omega r\sqrt{\frac{2h}{g}}$，则雨滴落在地上形成的大圆的半径为$R = \sqrt{r^{2} + s^{2}} = r\sqrt{1 + \frac{2h\omega^{2}}{g}}$。